Jste zde

Senzor základních barev

David Šmíd, 27. Leden 2006 - 0:00

Vědecké výzkumy dokazují, že člověk je daleko více citlivý na informace podané v grafické než v textové formě, použití barev zvyšuje jejich srozumitelnost a usnadňuje zapamatování. Barvy totiž podvědomě ovlivňují uživatele, jejich správné použití může zvýšit kvalitu daného produktu, chybné jej zcela znehodnotit.

Seznámení

Prezentovaný obvod umí rozlišit osm barev - červenou, zelenou, modrou, tyrkysovou, fialovou, žlutou, černou a bílou.
Lidské oko obsahuje tři základní druhy buněk citlivých na vlnové délky, které zhruba odpovídají červené (Red), zelené (Green) a modré (Blue) barvě. Kombinací těchto barev lze získat téměř všechny barvy barevného spektra. Barevný model tvořený těmito barvami se nazývá RGB a tvoří primární stupnici barev, které rozpozná tento senzor. Barevný model CMY, jehož název je zkratkou počátečních písmen jeho základních barev Cyan (tyrkysová, azurová), Magenta (purpurová, fialová) a Yellow (žlutá), lépe odpovídá lidské zkušenosti s mícháním barev. Smícháním třech základních barev této sekundární stupnice nevznikne ve skutečnosti dokonale černá barva, ale jakási směs hnědé a černé. Proto je černá barva uváděna samostatně. Poslední barvou, kterou senzor pozná, je bílá.

Schéma zapojení

Schéma zapojení (klikněte pro zvětšení)

Seznam součástek

Použité součástky jsou patrné ze schématu.

Popis

Obvod je založen na základech optiky a digitální elektroniky. Vyberte objekt, jehož barvu chcete zjistit, a položte ho před obvod. Paprsky světla odrážející se od tělesa budou dopadat na tři konvexní čočky, které jsou upevněny v přední části třech LDR (light dependent resistor = fotoresistor). Konvexní čočky mají za úkol usměrnit světelné paprsky, čímž se zvyšuje citlivost LDR. Tři skleněné destičky sloužící jako filtry, které mají barvy modrou, zelenou a červenou, jsou umístěny před LDR1, LDR2 a LDR3 a to tomto pořadí. Odražené světelné paprsky od tělesa dopadnou na senzory, barevné skleněné destičky odfiltrují jiné barvy světla a podle toho se změní odpor příslušného fotorezistoru. Obvod využívá pouze hradla AND a NOT. Tedy pouze jedna LDR je aktivní a výstup brány korespondující k této LDR se překlopí na log. 1. Podobně například po dopadu světelných paprsků sekundárního barevného modelu na systém dovolí dvě primární skleněné destičky korespondující k smíšené barvě prostup světla a zbývající destičkou neprojde žádný světelný paprsek. Ve výsledku se tedy výstupy za dvěma LDR překlopí do log. 1 a určí barvu. V okamžiku, kdy budou všechny LDR aktivní, je určovanou barvou bílá, v opačném stavu černá.
Každý fotorezistor je umístěn v tubusu za čočkami, a míří na objekt. Barevný skleněný filtr by měl být upevněn před rezistorem, viz. obrázek. Vyrobte tři takovéto tubusy a upevněte je ve vyhovujícím obalu, krabici. Nastavení je kritické a funkčnost obvodu bude záviset na provedení a použití správných filtrů pro správné světelné podmínky. Potenciometry VR1, VR2 a VR3 mohou být použity k nastavení citlivosti jednotlivých fotorezistorů při nastavování obvodu.

Závěr

Pokud chcete, aby bylo zažízení vysoce přesné a spolehlivé, je nutné použít světelné filtry dobré kvality a pečlivě nasměrovat tubusy s fotorezistory. Toto zařízení publikované na serveru electronic-circuits-diagrams.com je však zajímavým projektem i pro domácí kutily, kteří jej chtějí spíše jako hračku.